Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.

Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.

Это статья, как и предыдущая, посвящена постройке самодельного усилителя низкой частоты. В ней описана конструкция блока электронного управления, предназначенного для регулировки громкости, стереобаланса и тембра звукового сигнала.

Самые интересные ролики на Youtube

Другие статьи посвящённые постройке этого УНЧ.

Как рассчитать и намотать силовой низкочастотный трансформатор для блока питания УНЧ? FAQ.

Самодельный усилитель и колонки для компьютера, плеера или мобильного телефона из доступных деталей. УНЧ, часть 1.

Блок питания для усилителя низкой частоты из доступных деталей. УНЧ, часть 3.

Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.

Блок оконечных усилителей низкой частоты. УНЧ, часть 5.

Простые технологии обработки пластмассы и металла. УНЧ, часть 6.

Финальная сборка, наладка и испытание. УНЧ, часть 7.

Какие преимущества у электронных регуляторов по сравнению с механическими?

Главное преимущество применения блока электронных регуляторов в отсутствии необходимости поиска потенциометров с разными передаточными характеристиками, но одинаковыми типоразмерами.

Сдвоенные потенциометры.

1. Потенциометр типа СП3-4.
2. Потенциометр импортного производства.
3. Потенциометр СП3-33-24 с выводом тонкомпенсации.

Например, для регулятора громкости потребовался бы сдвоенный потенциометр с характеристикой обратной логарифмической, а для регулятора стереобазы – с линейной характеристикой.

Поиск же сдвоенного потенциометра с отводами, для организации тонкомпенсации, и вовсе мог бы не увенчаться успехом.

А при электронной регулировке сигнала, для всех регуляторов можно использовать переменные резисторы с линейной зависимостью. Микросхема сама сформирует нужную передаточную характеристику необходимую для каждого регулятора.

Электронные регуляторы не только упрощают поиск и подбор компонентов, но и снимает проблему, так называемого, «шуршания» потенциометров.

Выбор потенциометров.

Высококачественные потенциометры с линейной зависимостью часто использовались в промышленной аппаратуре прошлых лет, но их применение в аудиотехнике было ограничено именно из-за отсутствия переменных резисторов с нелинейной зависимостью. Сейчас же такие потенциометры можно купить совсем недорого на любом радиорынке по цене в 0,1... 0,3$.

Для регуляторов я подобрал потенциометры типа СП4-1, так как, при сравнительно небольших размерах, они зарекомендовали себя как вполне надёжные изделия.

Диаметр вала выбранных резисторов 3мм, а номинал - 100кОм.

В диапазоне номиналов от 22 до 100 кОм, я снял АЧХ блока регуляторов и никаких отклонений не заметил.

Можно было бы и вовсе отказаться от потенциометров, но тогда управление было бы не таким оперативным, да и возникла бы необходимость хоть в какой-нибудь индикации положения регуляторов.

Так что, я остановился на самом простом, комбинированном электронном регуляторе, сочетающем в себе достоинства электронных регуляторов и удобство механических.

Микросхема TDA1524A.

Блок регуляторов разработан на основе микросхемы TDA1524A. Выбор пал на неё просто потому, что она оказалась одной из микросхем, требующих минимальной обвязки, и её удалось приобрести на местном рынке по разумной, хотя, на мой взгляд, слегка завышенной цене, которая составила 2$.

Микросхема TDA1524 может питаться от напряжения от 7,5 до 16,5 V, при потребляемом токе 15… 56 mA.

Диапазон регулировки по высоким частотам составляет: –15… +15dB (±3dB), а по низким частотам: –19… +17dB (±3dB).

Принципиальная схема блока регуляторов.

Работает регулятор следующим образом. Полезный сигнал поступает на вход микросхемы, где и осуществляется электронная регулировка.

С движков потенциометров, включенных по схеме делителей напряжения, потенциал передаётся в микросхему, которая и производит коррекцию полезного сигнала соответственно с величиной напряжения на движке. Выключатель тонкомпенсации включает или отключает подъём низких частот при малом уровне громкости.

Электрическая схема блока регуляторов.

C1, C5, C6, C12 – 0,1mkF

C2, C9 – 2,2mkF

C3, C10 – 56nF

C4, C11 – 15nF

C7 – 100mkF

C8 – 220nF

R1 – 2,2k

R2, R6, R7, R11 – 47k

R3, R8 – 24k

R4, R9 – 24k

R5, R10 – 200R

IC1 – TDA1524A

Резисторы R4(R9) и R3(R8) представляют собой делитель напряжения на два, который обеспечивает согласование уровня аудио сигнала с предварительным усилителем микросхемы на уровне 250мВ (эфф.). При этом предполагается, что входное номинальное напряжение оконечного усилителя будет 0,5В(эфф).

Конденсаторы C1, C5, C6, C12 устраняют «шуршание» и наводки, которые могут проникнуть в цепи управления.

Конденсаторы C2, C9 – разделительные.

Резисторы R5, R10 защищают выход микросхемы от перегрузки.

Конденсатор C7 – фильтр внутреннего источника питания.

Конденсатор C8 – блокировочный.

Конденсаторы C3, C4, C10, C11 формируют АЧХ темброблока.

Печатная плата.

Данная Печатная Плата (ПП) была сконструирована исходя из имеющихся в наличии потенциометров СП4-1 и выбранного корпуса. При этом ПП крепится не к корпусу УНЧ, а к токоведущим контактам потенциометров, что устраняет необходимость использования соединительного кабеля между регуляторами и ПП.

Отмеченные стрелками отверстия проходят через центры валов потенциометров и могут использоваться для разметки соответствующих отверстий в корпусе усилителя.

Площадь некоторых дорожек ПП была увеличена для повышения надёжности крепления ПП к ножкам потенциометров. Площадь сплошных заливок была видоизменена для получения приемлемого качества при использовании изношенного принтерного картриджа. Подробно об этот технологии можно почитать здесь.

А это уже готовая печатная плата, изготовленная по описанной здесь технологии. Для соединения ПП с другими блоками, в соответствующие отверстия ПП заклёпаны медные штырьки.

Окончательная сборка.

Для точного совмещения валов потенциометров с отверстиями в корпусе усилителя, окончательная пайка была произведена после того, как резисторы были временно закреплены с внешней стороны корпуса. На картинке иллюстрация этого процесса.

	This movie requires Flash Player 9

В этом окошке можно посмотреть на печатную плату с разных сторон. Потяните изображение курсором или воспользуйтесь кнопками со стрелками.

Тестирование темброблока.

На картинке схема включения блока регуляторов при снятии Амплитудно-Частотных Характеристик (АЧХ).

Я использовал для снятия АЧХ программу «SpectraLAB», как в качестве Генератора Качающейся Частоты (ГКЧ), так и в качестве анализатора спектра.

Правда, пришлось запустить сразу две копии программы. ГКЧ на одном компьютере, а анализатор на другом.

При запуске генератора и анализатора на одном и том же компьютере, из-за малого затухания между входами и выходами моей встроенной аудио карты, погрешность измерения была неприемлемой.

На графике АЧХ блока регуляторов при включённой тонкомпенсации и среднем положении регуляторов ВЧ и НЧ.

АЧХ темброблока, снятая при максимальном подъёме (верхняя кривая) и максимальном завале (нижнаяя кривая) ВЧ и НЧ.

Дополнительные материалы.

Скачать чертёж печатной платы электронного регулятора тембра, громкости и стереобазы в формате LAY (15КБ).

Портативная программа Sprint Layout 6.0 для рисования, редактирования и вывода на печать печатных плат. Интерфейс русский. (4,4МБ).